RU2331016C1

RU2331016C1 - Steam generator

Info

Publication number: RU2331016C1
Application number: RU2006142342/06A
Authority: RU
Inventors: В чеслав Иванович Горбуров (RU); Вячеслав Иванович Горбуров; Дмитрий В чеславович Горбуров (RU); Дмитрий Вячеславович Горбуров; Виктор Карлович Паули (RU); Виктор Карлович Паули
Original assignee: Вячеслав Иванович Горбуров; Дмитрий Вячеславович Горбуров
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2008-08-10

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention relates to steam production and can be used in thermal power engineering. The steam generator is made up of several cyclones connected in parallel between the upper steam manifold and lower manifold of boiler water. The steam pipeline is connected to the upper steam manifold, while the feed water line is connected to the inlet to the end face part on one side of the boiler water lower manifold, to the outlet on the opposite end face part of the other side of boiler water lower manifold a blasting line is connected. Water draining lines are connected along the boiler water lower manifold length connecting the said manifold with water manifold evaporating surfaces of the moving heated pipes of every cyclone. It is possible to compose the steam generator of several parallel-series connection of the cyclones battery.

EFFECT: higher efficiency and reliability.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в безбарабанных парогенераторах с естественной циркуляцией для повышения эффективности и надежности работы путем снижения средней концентрации примесей в котловой воде.The invention relates to the field of heat power and can be used in drumless steam generators with natural circulation to increase efficiency and reliability by reducing the average concentration of impurities in boiler water.

Из уровня техники известен парогенератор, включающий циклон, испарительные поверхности в виде подъемных обогреваемых труб, объединенных пароводяным и водяным коллекторами, и водоспускные трубы, которые подключены к циклону с образованием циркуляционного контура, трубопровод питательной воды и паропровод (SU 1456691 A1, F22B 33/18, 1989). Основным недостатком данного безбарабанного парогенератора является высокая концентрация примесей, непрерывно поступающих с питательной водой, которые образуют отложения на поверхностях нагрева, что снижает эффективность и надежность работы.A steam generator is known from the prior art, including a cyclone, evaporation surfaces in the form of heated heating pipes combined by steam and water collectors, and drain pipes that are connected to the cyclone to form a circulation loop, feed water pipe and steam pipe (SU 1456691 A1, F22B 33/18 , 1989). The main disadvantage of this drumless steam generator is the high concentration of impurities continuously supplied with feed water, which form deposits on the heating surfaces, which reduces the efficiency and reliability of operation.

Изобретение направлено на повышение эффективности и надежности работы безбарабанного парогенератора путем организации водного режима с непрерывной продувкой и многоступенчатым испарением.The invention is aimed at improving the efficiency and reliability of a drumless steam generator by organizing a water regime with continuous blowing and multi-stage evaporation.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что парогенератор, включающий циклон, испарительные поверхности в виде подъемных обогреваемых труб, объединенных пароводяным и водяным коллекторами, и водоспускные трубы, которые подключены к циклону с образованием циркуляционного контура, трубопровод питательной воды и паропровод, согласно изобретению выполнен в виде батареи, содержащей несколько циклонов, параллельно включенных между верхним паровым коллектором и нижним коллектором котловой воды, при этом паропровод подключен к верхнему паровому коллектору, трубопровод питательной воды подключен к входу в торцевую часть нижнего коллектора котловой воды со стороны первого по ходу питательной воды циклона, к выходу в противоположной торцевой части нижнего коллектора котловой воды подключен трубопровод продувки, а по длине нижнего коллектора котловой воды включены водоспускные трубы, соединяющие его с водяными коллекторами испарительных поверхностей подъемных обогреваемых труб каждого циклона.The solution to this problem is provided by the fact that the steam generator, including the cyclone, the evaporation surface in the form of heated heating pipes combined by steam and water collectors, and drain pipes that are connected to the cyclone with the formation of a circulation circuit, the feed water pipe and steam pipe, according to the invention is made in the form a battery containing several cyclones connected in parallel between the upper steam collector and the lower boiler water collector, while the steam line is connected to the top to the steam collector, the feed water pipe is connected to the inlet to the end part of the lower boiler water collector from the side of the first cyclone feed water, a purge pipe is connected to the outlet in the opposite end part of the lower boiler water collector, and drain pipes are included along the length of the lower boiler water collector connecting it to the water collectors of the evaporative surfaces of the heated lifting pipes of each cyclone.

Причем парогенератор может содержать несколько параллельно-последовательно включенных батарей циклонов, при этом трубопровод питательной воды подключен к входу нижнего коллектора котловой воды первой по ходу питательной воды батареи циклонов, вход нижнего коллектора котловой воды второй и следующей по ходу питательной воды батареи последовательно подключен к выходу нижнего коллектора котловой воды предыдущей батареи, а трубопровод продувки подключен к выходу нижнего коллектора котловой воды последней батареи.Moreover, the steam generator may contain several parallel-sequentially connected cyclone batteries, while the feed water pipe is connected to the input of the lower boiler water collector of the first cyclone battery along the feed water, the input of the lower boiler water collector of the second and next battery along the feed water is connected in series to the output of the lower the boiler water header of the previous battery, and the purge pipe is connected to the outlet of the lower boiler water header of the last battery.

Кроме того, вход нижнего коллектора котловой воды второй и следующей по ходу питательной воды батареи может быть дополнительно подключен к трубопроводу питательной воды.In addition, the inlet of the lower boiler water collector of the second and next batteries along the feed water can be additionally connected to the feed water pipe.

Заявленная схема с последовательным по питательной воде включением нескольких циклонов или батарей циклонов и с продувкой из последнего циклона последней батареи циклонов по ходу питательной воды обеспечивает многоступенчатое испарение, что существенно снижает как нарастание солесодержания, так и среднюю концентрацию примесей в котловой воде, уменьшает образование отложений на поверхностях нагрева и соответственно повышает эффективность и надежность работы безбарабанного парогенератора.The claimed scheme with the inclusion of several cyclones or cyclone batteries in series with feed water and with the last cyclone battery being purged from the last cyclone along the feed water provides multi-stage evaporation, which significantly reduces both the increase in salt content and the average concentration of impurities in the boiler water, reduces the formation of deposits heating surfaces and accordingly increases the efficiency and reliability of the drumless steam generator.

На Фиг.1 представлена схема парогенератора с одной батареей циклонов; на Фиг.2 - схема парогенератора с несколькими батареями циклонов.Figure 1 presents a diagram of a steam generator with one battery of cyclones; figure 2 - diagram of a steam generator with several batteries of cyclones.

Парогенератор содержит батарею 1 из нескольких циклонов 2, параллельно включенных между верхним паровым коллектором 3 и нижним коллектором 4 котловой воды, паропровод 5, подключенный к верхнему паровому коллектору 3, трубопровод 6 питательной воды, подключенный к входу в торцевую часть нижнего коллектора 4 котловой воды со стороны первого по ходу питательной воды циклона 2, и трубопровод 7 продувки, подключенный к выходу в противоположной торцевой части нижнего коллектора 4 котловой воды. Испарительные поверхности парогенератора выполнены в виде подъемных обогреваемых труб 8, объединенных пароводяным коллектором 9 и водяным коллектором 10, которые образуют с циклоном 2 контур естественной циркуляции, при этом к нижнему коллектору 4 котловой воды последовательно по длине (по ходу питательной воды) подключены водоспускные трубы 11, соединяющие его с водяными коллекторами 10 испарительных поверхностей подъемных обогреваемых труб 8 каждого циклона 2.The steam generator comprises a battery 1 of several cyclones 2, connected in parallel between the upper steam collector 3 and the lower boiler water collector 4, the steam pipe 5 connected to the upper steam collector 3, the feed water pipe 6 connected to the input to the end of the lower boiler water collector 4 with side of the first downstream feed water cyclone 2, and a purge pipe 7 connected to the outlet in the opposite end part of the lower boiler water collector 4. The evaporator surfaces of the steam generator are made in the form of heated heated pipes 8, combined by a steam-water collector 9 and a water collector 10, which form a natural circulation loop with cyclone 2, and drain pipes 11 are connected in series along the length (along the feed water) to the lower boiler water collector 4 connecting it to the water collectors 10 of the evaporative surfaces of the heated lifting pipes 8 of each cyclone 2.

При выполнении парогенератора с несколькими батареями 1 циклонов 2 (Фиг.2) трубопровод 6 питательной воды подключен к входу нижнего коллектора 4 котловой воды первой по ходу питательной воды батареи 1, вход нижнего коллектора 4 котловой воды второй и следующей по ходу питательной воды батареи 1 последовательно подключен к выходу нижнего коллектора 4 котловой воды предыдущей батареи 1, а трубопровод 7 продувки подключен к выходу нижнего коллектора 4 котловой воды последней батарей 1. Кроме того, вход нижнего коллектора котловой 4 воды второй и следующей по ходу питательной воды батареи 1 может быть дополнительно подключен к трубопроводу 6 питательной воды посредством трубопровода 12.When performing a steam generator with several batteries 1 of cyclones 2 (Figure 2), the feed water pipe 6 is connected to the input of the lower collector 4 of the boiler water of the first battery water 1 along the feed water, the input of the lower collector 4 of boiler water of the second and next battery water 1 battery in series connected to the outlet of the lower collector 4 of boiler water of the previous battery 1, and the pipe 7 purge is connected to the output of the lower collector 4 of boiler water of the last battery 1. In addition, the input of the lower collector of boiler water 4 of the second and second the battery 1 traveling along the feed water can be additionally connected to the feed water pipe 6 via the pipe 12.

Парогенератор с одной батареей циклонов работает следующим образом.A steam generator with one battery of cyclones operates as follows.

Питательную воду по трубопроводу 6 питательной воды подают на вход в торцевую часть нижнего коллектора 4 котловой воды со стороны первого по ходу питательной воды циклона 2, из которого питательная вода по водоспускным трубам 11 поступает в водяные коллекторы 10 и равномерно распределяется в испарительные поверхности подъемных обогреваемых труб 8. Образующуюся пароводяную смесь в режиме естественной циркуляции собирают в пароводяные коллекторы 9 и вводят в циклоны 2. Отсепарированный пар из циклонов 2 поступает в верхний паровой коллектор 3 и отводится по паропроводу 5, а отделенная котловая вода по водяному патрубку 13 возвращается в нижний коллектор 4 котловой воды. Через трубопровод 7 продувки, подключенный к выходу в торцевой части нижнего коллектора 4 котловой воды со стороны последнего по ходу питательной воды циклона 2, производят непрерывную продувку. При этом за счет последовательного по питательной воде включения нескольких циклонов 2 первые по ходу питательной воды циклоны 2 являются чистыми отсеками с относительно меньшим солесодержанием, а наибольшее солесодержание устанавливается в последнем циклоне 2, что по сравнению с известными решениями существенно (в несколько раз) снижает среднюю концентрацию примесей в котловой воде.Feed water through the feed water pipe 6 is supplied to the entrance to the end of the lower boiler water collector 4 from the side of the first cyclone 2 along the feed water, from which feed water through the drain pipes 11 enters the water collectors 10 and is evenly distributed to the evaporative surfaces of the heated heated pipes 8. The resulting steam-water mixture in the natural circulation mode is collected in steam-water collectors 9 and introduced into cyclones 2. The separated steam from cyclones 2 enters the upper steam collector 3 and is discharged through the steam line 5, and the separated boiler water through the water pipe 13 is returned to the lower collector 4 of the boiler water. Through the purge pipe 7, connected to the outlet in the end part of the lower boiler water collector 4 from the side of the last cyclone 2 feed water, a continuous purge is performed. In this case, due to the inclusion of several cyclones 2 sequentially in feed water, the first cyclones 2 along the feed water are clean compartments with a relatively lower salt content, and the highest salt content is established in the last cyclone 2, which compared with the known solutions significantly (several times) reduces the average concentration of impurities in boiler water.

При работе парогенератора с несколькими батареями циклонов (Фиг.2) реализуется вышеописанный водной режим с непрерывной продувкой и многоступенчатым испарением. При этом питательную воду по трубопроводу 6 питательной воды подают на вход нижнего коллектора 4 котловой воды первой по ходу питательной воды батарее 1 со стороны первого циклона 2, с выхода которого направляют на вход нижнего коллектора 4 котловой воды второй по ходу питательной воды батареи 1 и далее последовательно к следующей батарее 1. Непрерывную продувку производят через трубопровод 7 продувки, подключенный к выходу в торцевой части нижнего коллектора 4 котловой воды со стороны последнего по ходу питательной воды циклона 2 последней батареи 1.When the steam generator with several batteries of cyclones (Figure 2) implements the above water mode with continuous purging and multi-stage evaporation. In this case, the feed water through the feed water pipe 6 is supplied to the inlet of the lower collector 4 of boiler water of the first battery 1 along the feed water from the side of the first cyclone 2, from the outlet of which is directed to the input of the lower collector 4 of boiler water of the second battery 1 of the second along the feed water and then sequentially to the next battery 1. Continuous purging is carried out through a purge conduit 7 connected to the outlet in the end part of the lower boiler water collector 4 from the side of the last cyclone 2 feed water last The batteries 1.

Таким образом, циклоны 2 первой по ходу питательной воды батареи 1 являются чистыми отсеками с относительно меньшим солесодержанием, а наибольшее солесодержание за счет последовательного по питательной воде включения нескольких батарей 1 циклонов 2 устанавливается в последнем циклоне 2 последней батареи, что в большей степени снижает среднюю концентрацию примесей в котловой воде и повышает эффективность и надежность работы заявленного безбарабанного парогенератора.Thus, cyclones 2 of the first battery 1 along the feed water are clean compartments with relatively lower salt content, and the highest salt content due to the successive switching on several batteries 1 of cyclones 2 in feed water is installed in the last cyclone 2 of the last battery, which reduces the average concentration to a greater extent impurities in the boiler water and increases the efficiency and reliability of the declared drumless steam generator.

Кроме того, для улучшения водного режима на вход нижнего коллектора котловой 4 воды второй и следующей по ходу питательной воды батареи 1 по трубопроводам 12, подключенным к трубопроводу 6 питательной воды, можно дополнительно подавать некоторое количество питательной воды.In addition, to improve the water regime at the entrance of the lower collector of boiler 4 water of the second and next along the feed water battery 1 through pipelines 12 connected to the feed water pipe 6, it is possible to additionally supply a certain amount of feed water.

Claims

1. A steam generator including a cyclone, evaporating surfaces in the form of heated heated pipes combined by steam and water collectors, and drain pipes that are connected to the cyclone with the formation of a circulation circuit, a feed water pipe and a steam pipe, characterized in that it is made in the form of a battery containing several cyclones connected in parallel between the upper steam header and the lower boiler water header, while the steam line is connected to the upper steam header, the feed pipe water is connected to the inlet to the end part of the lower boiler water collector from the side of the first in-feed cyclone, the purge pipe is connected to the outlet on the opposite end of the lower boiler water collector, and drain pipes are connected along the length of the lower boiler water collector connecting it to the water collectors evaporative surfaces of the heated lifting pipes of each cyclone.

2. The steam generator according to claim 1, characterized in that it contains several parallel-sequentially connected cyclone batteries, wherein the feed water pipe is connected to the input of the lower boiler water collector of the first cyclone battery along the feed water, the input of the lower boiler water collector of the second and next the battery feed water is connected in series to the output of the lower boiler water collector of the previous battery, and the purge pipe is connected to the output of the lower boiler water collector of the last battery.

3. The steam generator according to claim 2, characterized in that the input of the lower boiler water collector of the second and next batteries along the feed water is additionally connected to the feed water pipe.